Theorem tfrcldm 6509

Description: Recursion is defined on an ordinal if the characteristic function satisfies a closure hypothesis up to a suitable point. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Mar-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
tfrcl.f	|- F = recs ( G )
tfrcl.g	|- ( ph -> Fun G )
tfrcl.x	|- ( ph -> Ord X )
tfrcl.ex	|- ( ( ph /\ x e. X /\ f : x --> S ) -> ( G ` f ) e. S )
tfrcl.u	|- ( ( ph /\ x e. U. X ) -> suc x e. X )
tfrcl.yx	|- ( ph -> Y e. U. X )

Assertion

Ref	Expression
tfrcldm	|- ( ph -> Y e. dom F )

Distinct variable groups:   f, G, x   S, f, x   f, X, x   f, Y, x   ph, f, x

Allowed substitution hints:   F( x, f)

Proof of Theorem tfrcldm

Dummy variables z a b y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		tfrcl.yx	. . 3 |- ( ph -> Y e. U. X )
2		eluni 3891	. . 3 |- ( Y e. U. X <-> E. z ( Y e. z /\ z e. X ) )
3	1, 2	sylib 122	. 2 |- ( ph -> E. z ( Y e. z /\ z e. X ) )
4		tfrcl.f	. . . 4 |- F = recs ( G )
5		tfrcl.g	. . . . 5 |- ( ph -> Fun G )
6	5	adantr 276	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) -> Fun G )
7		tfrcl.x	. . . . 5 |- ( ph -> Ord X )
8	7	adantr 276	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) -> Ord X )
9		tfrcl.ex	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. X /\ f : x --> S ) -> ( G ` f ) e. S )
10	9	3adant1r 1255	. . . 4 |- ( ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) /\ x e. X /\ f : x --> S ) -> ( G ` f ) e. S )
11		feq2 5457	. . . . . . . 8 |- ( a = x -> ( f : a --> S <-> f : x --> S ) )
12		raleq 2728	. . . . . . . 8 |- ( a = x -> ( A. b e. a ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) <-> A. b e. x ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) )
13	11, 12	anbi12d 473	. . . . . . 7 |- ( a = x -> ( ( f : a --> S /\ A. b e. a ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) <-> ( f : x --> S /\ A. b e. x ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) ) )
14	13	cbvrexv 2766	. . . . . 6 |- ( E. a e. X ( f : a --> S /\ A. b e. a ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) <-> E. x e. X ( f : x --> S /\ A. b e. x ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) )
15		fveq2 5627	. . . . . . . . . 10 |- ( b = y -> ( f ` b ) = ( f ` y ) )
16		reseq2 5000	. . . . . . . . . . 11 |- ( b = y -> ( f |` b ) = ( f |` y ) )
17	16	fveq2d 5631	. . . . . . . . . 10 |- ( b = y -> ( G ` ( f |` b ) ) = ( G ` ( f |` y ) ) )
18	15, 17	eqeq12d 2244	. . . . . . . . 9 |- ( b = y -> ( ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) <-> ( f ` y ) = ( G ` ( f |` y ) ) ) )
19	18	cbvralv 2765	. . . . . . . 8 |- ( A. b e. x ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) <-> A. y e. x ( f ` y ) = ( G ` ( f |` y ) ) )
20	19	anbi2i 457	. . . . . . 7 |- ( ( f : x --> S /\ A. b e. x ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) <-> ( f : x --> S /\ A. y e. x ( f ` y ) = ( G ` ( f |` y ) ) ) )
21	20	rexbii 2537	. . . . . 6 |- ( E. x e. X ( f : x --> S /\ A. b e. x ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) <-> E. x e. X ( f : x --> S /\ A. y e. x ( f ` y ) = ( G ` ( f |` y ) ) ) )
22	14, 21	bitri 184	. . . . 5 |- ( E. a e. X ( f : a --> S /\ A. b e. a ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) <-> E. x e. X ( f : x --> S /\ A. y e. x ( f ` y ) = ( G ` ( f |` y ) ) ) )
23	22	abbii 2345	. . . 4 |- { f | E. a e. X ( f : a --> S /\ A. b e. a ( f ` b ) = ( G ` ( f |` b ) ) ) } = { f | E. x e. X ( f : x --> S /\ A. y e. x ( f ` y ) = ( G ` ( f |` y ) ) ) }
24		tfrcl.u	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. U. X ) -> suc x e. X )
25	24	adantlr 477	. . . 4 |- ( ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) /\ x e. U. X ) -> suc x e. X )
26		simprr 531	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) -> z e. X )
27	4, 6, 8, 10, 23, 25, 26	tfrcllemres 6508	. . 3 |- ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) -> z C_ dom F )
28		simprl 529	. . 3 |- ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) -> Y e. z )
29	27, 28	sseldd 3225	. 2 |- ( ( ph /\ ( Y e. z /\ z e. X ) ) -> Y e. dom F )
30	3, 29	exlimddv 1945	1 |- ( ph -> Y e. dom F )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   /\ w3a 1002   = wceq 1395   E.wex 1538   e. wcel 2200   {cab 2215   A.wral 2508   E.wrex 2509   U.cuni 3888   Ord word 4453   suc csuc 4456   dom cdm 4719   |` cres 4721   Fun wfun 5312   -->wf 5314   ` cfv 5318  recscrecs 6450

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-id 4384  df-iord 4457  df-on 4459  df-suc 4462  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-f1 5323  df-fo 5324  df-f1o 5325  df-fv 5326  df-recs 6451

This theorem is referenced by:  tfrcl  6510  frecfcllem  6550  frecsuclem  6552